5.2.1 氮和氮的氧化物课件-【优化课堂】2024-2025学年高一化学同步教学课件（人教版2019必修2）

(共24张PPT)
第二节 氮及其化合物
第1课时：氮气和氮的氧化物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
致老师和同学们：
①由于ppt含较多高质量素材和视频，故资源比较大。
②所用视频均内嵌在ppt中，不需要另外下载。本节共有3个视频,根据需要选择即时播放。
视频清单
①氮气和镁的反应
②雷雨发庄稼
③二氧化氮与水反应
课程学习目标
1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件，了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.能从物质类别和氮元素的化合价角度认识氮氧化物的性质与转化，熟知工业制硝酸的反应原理，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
有句谚语--雷雨发庄稼，你知道其中的化学原理吗？
新课导入
自然界中的氮元素
氮元素
动植物蛋白质
土壤海洋中硝酸盐和铵盐
空气中的氮气
氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
一、氮气与氮的固定
1．氮的存在形式
2．氮气的物理性质
无色、无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。
（1）氮元素在元素周期表中的位置存在
第二周期，第 VA族
（2）写出氮气的电子式和结构式。
电子式
结构式
N

N



N
N
球棍模型
两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。
一、氮气与氮的固定
3.氮元素的位置与结构
氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。
4.化学性质
N2 + 3Mg Mg3N2
N2 + O2 2NO
N2 + 3H2 2NH3
氧化性
氧化性
还原性
一、氮气与氮的固定
视频：镁和氮气的反应
以上反应中，氮气表现什么性？
【例1】氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气转化为含氮的化合物，有的转化发生在含氮的化合物之间。下列过程中，属于氮的固定的是(　　)
A．汽车尾气中的氮氧化物形成酸雨
B．硝化细菌的硝化过程
C．动物尸体腐烂
D．豆科植物的根瘤菌固氮
D
典例精讲
5.氮的固定：
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
思考：NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗？
分类
自然固氮
高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)
生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)
人工固氮
合成氨(工业上合成氨)
仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
一、氮气与氮的固定
二、 一氧化氮与二氧化氮
走近科学之解密“雷雨发庄稼”
雷雨发庄稼，将N2转化为硝酸盐要经过几步转化，每一步转化分别是什么？
+O2
+O2
+H2O
+NH3
N2 NO NO2 HNO3
NH4NO3
NO和NO2具有哪些性质？
【思考】
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 收集方法
NO 气体 有毒（与血红蛋白结合） ___溶于水
NO2 气体 有毒 溶于水
二、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
无色
无味
不
红棕色
刺激性
易
NO
NO2
二、 一氧化氮与二氧化氮
2.化学性质
课本实验5-5：二氧化氮溶于水的实验视频
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
结论：在一定条件下，NO 与 NO2 可以相互转化。
现象一：无色气体变红棕色 NO → NO2
现象二：红棕色变为无色 NO2 → NO
(工业制取硝酸)
课本实验5-5：在一支50 mL 的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10 mL 空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。
二、 一氧化氮与二氧化氮
2.化学性质
【例2】下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是(　　)
A．氮的氧化物都是酸性氧化物
B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性
C．NO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物
D．NO和NO2均有毒
D
典例精讲
【例3】下列关于反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的说法正确的是(　　)
A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂
D．在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移
A
典例精讲
一氧化氮与二氧化氮的性质比较
NO NO2
颜色 无色 红棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 难溶于水 易溶于水
与O2或与H2O反应 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
收集方法 排水法 向上排空气法
与人体、环境 的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾
归纳总结
课堂小结
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气属于氮的固定，是化学变化。(　　)
(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。(　　)
(3)C易燃烧而N2需放电才反应，说明C的非金属性比N的强。(　　)
(4)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂。(　　)
(5)闪电时氮气和氧气化合，生成的氮的化合物被植物吸收的过程，属于自然固氮。(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　　(4)×　(5)√
效果检测
2．下列反应属于氮的固定的是(　　)
①N2和H2在一定条件下合成NH3　②NO2和H2O反应生成HNO3和NO　③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2　④NO被空气氧化为NO2
A．①②　　　　　　 B．②③
C．①③ D．①④
C
3．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　)
A．一氧化氮是一种红棕色气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
C
4．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A．工业合成氨的过程是固氮的过程
B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气
D．雷雨天，N2与O2直接反应生成NO2，最终转化为硝酸盐被植物吸收
D
5．燃油车产生的NO、NO2气体可利用还原法进行处理。下列有关这两种氮氧化物的说法不正确的是(　　)
A．NO在空气中迅速变成红棕色
B．NO2可用向上排空气法收集
C．N2与O2混合后点燃可生成NO2
D．NO可用排水法收集
C
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